An zahlreichen Stellen am Meeresboden treten Kohlenwasserstoffe wie Methan und Methanol aus dem Erdinneren aus. In der Umgebung dieser Schlote leben verschiedene hochspezialisierte Bakterien und Archaeen, die diese Kohlenstoffquellen auch in der Dunkelheit der Tiefsee oxidieren und in organischen Kohlenstoff umwandeln können. Tiere können dies nicht und sind daher darauf angewiesen, in Symbiose mit solchen methan- und methanolfressenden Mikroben zu leben, die sie dann mit dem lebensnotwendigen Kohlenstoff versorgen. Bekannt sind bereits einige Schwämme, Würmer, Krabben und Muscheln, die solche Symbiosen eingehen.
Drei neue Asselspinnen aus der Tiefsee
Weitere, bisher unbekannte Bakterien-Tier-Gemeinschaften in der Tiefsee haben nun Forschende um Bianca Dal Bó vom Occidental College in Los Angeles entdeckt. In Wasserproben fanden sie drei neue Asselspinnenarten der Gattung Sericosura, die nur in der unmittelbaren Nähe von drei Methanquellen im östlichen Pazifik vor Kalifornien und Alaska leben und bisher nirgendwo sonst beobachtet wurden. Asselspinnen gehören trotz ihres Namens nicht zu den Spinnentieren, sondern wie die Pfeilschwanzkrebse zur übergeordneten Gruppe der Kieferklauenträger. Dal Bó und ihr Team haben die neuentdeckten Asselspinnen nun daraufhin untersucht, welche Mikroben auf ihren Körpern vorkommen.
Dabei entdeckten sie: Die Asselspinnen beherbergen unterschiedliche methan- und methanolfressende Bakterien (MMOx) aus gleich drei verschiedenen Familien: Methylomonadaceae, Methylophagaceae und Methylophilacea. Damit weisen die drei Asselspinnenarten jeweils die gleichen MMOx-Bakterien, aber ein vielfältigeres Mikrobiom auf als andere Tiere an Methanquellen am Meeresboden: „Bisher konnte keine einzige Tierart nachgewiesen werden, die alle drei MMOx-Familien beherbergt“, erklärt das Team. Diese Mikroben kamen sowohl auf den Exoskeletten der Asselspinnen vor als auch auf den Eiersäcken, die von männlichen Tieren getragen werden. Letzteres deutet darauf hin, dass die methan- und methanolfressenden Mikroben von den Meerestieren gezielt auf ihren Körpern kultiviert und von Generation zu Generation weitergegeben werden – entweder bei der Eibildung oder während der Brutphase.
Bakterien als Mitbewohner und Nahrung
Aber welche Vorteile haben die Asselspinne von ihren mikrobiellen Mitbewohnern? Um das herauszufinden, kultivierten Dal Bó und ihre Kollegen einige der Asselspinnen mit Methan oder Methanol, das mit dem Kohlenstoffisotop C13 markiert war. Die Isotopenanalyse zeigte, dass der aus diesen Quellen gewonnene Kohlenstoff innerhalb weniger Tage im Verdauungstrakt der Tiere nachweisbar war und in das Gewebe der Asselspinnen eingebaut wurde. Da die Tiere Methan nicht selbst verwerten können, müssen es die bakteriellen „Haustiere“ auf ihrem Exoskelett für sie getan haben. Diese haben die Asselspinnen dann mit ihrem flexiblen Rüssel vom eigenen Körper oder von Artgenossen „abgeweidet“ und gefressen, wie auch unter dem Mikroskop sichtbare Fraßspuren im Bakterienrasen nahelegen. Im Gegensatz zu ihren Verwandten aus anderen Meereszonen ernähren sich die Sericosura-Asselspinnen an Tiefseeschloten demnach wahrscheinlich nicht nur von Wirbellosen, sondern vorwiegend von Bakterien, schließt das Team.
